1、 单片机原理及系统单片机原理及系统课程设计课程设计 专专 业：业： 电气工程及其自动化 班班 级：级： 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 2012 2012 年年 7 7 月月 1 1 日日 评语： 平时（40） 修改（30） 报告（30） 总成绩 单片机原理及系统课程设计报告 - 1 - 1 引言引言 基于单片机的控制循环灯设计。 2 设计方案设计方案及原理及原理 2.1 题目要求题目要求 在单片机的 P1 口接 8 个发光二极管，通过中断方式控制实现每个发光二极管 指示灯闪烁 10 次，并依次循环。正常状态下，这 8 个灯（发光二极管）先按一定 流速从左向右流动，再按一
2、定流速从右往左流动（假设这 8 个灯依次从左向右接 在 P1.0-P1.7 上） 。 2.2 设计原理设计原理 单片机循环灯是现今人们最普及的方法，本次设计用外接石英晶体振荡器作 为8051的时钟电路，将P0.0-P0.7作为发光二极管的片选口，同时利用8051单片机 的基本原理，来控制八个LED指示灯的依次往复循环闪烁10次。此次课设中选择 了共阳极的二极管接法，所以通过给P0口输送低电平0，就可以使二极管发光，输 送高电平1可使二极管熄灭。 设计框图如图 1 所示。 8051 5V电源 时钟电路 中断源 发光二级管 图 1 设计框图 3 硬件设计硬件设计 此次芯片选用的是8051，8051
3、芯片的外部时钟是用外接石英晶体振荡器来实 现的，时钟电路用于产生单片机工作所需的时钟信号。在MCS-51系列单片机芯片 外部， X1和X2之间跨接晶体振荡器和微调电容， 从而构成一个稳定的自激振荡器， 这就是单片机的时钟电路。发光二极管有共阳和共阴接法，此次设计选择了共阳 单片机原理及系统课程设计报告 - 2 - 接法，所以可通过给P0口输送低电平就可驱动发光二极管发光，输送高电平就可 使发光二极管熄灭。 硬件原理图如图2所示。 图2 硬件原理图 4 软件设计软件设计 循环灯设计大概的设计思路可概括为以下8个步骤： (1) 给累加器A送0FEH,送闪烁个数8给R2，送闪烁次数10给寄存器R0。
4、 (2) 通过累加器A给P1口送二进制数，驱动八个发光二极管，低电平发光，高 电平熄灭。 (3) 调用DELAY延时程序。 (4) 送0FFH给P1口，使发光二极管熄灭，再调用DELAY延时程序使发光二极管 延时1S。 (5) 重复(2)、(3)、(4)至发光二极管闪烁十次后结束循环。 (6) 执行RL(循环左移)指令，指向下一个二极管，重复第5步。 (7) 当8个发光二极管从左至右依次闪烁完毕后，给累加器A送07FH，执行第5 步，使二极管从最右边开始闪烁。同时执行RR（循环右移）指令，当每个发光二 极管闪烁完10后指向下一个二极管。 (8) 当从右至左循环结束后，又回到第(1)步，循环往复
5、。 单片机原理及系统课程设计报告 - 3 - 程序流程图如图3所示。 开始 R0=10，R2=8 设置中断 等待中断 执行中断程序 二极管发光 调用DELAY程序，二极管闪烁 R0-1=R0，R2-1=R2 R0=0? R2=0?二极管发光 调用DELAY程序，二极管闪烁 R0-1=R0，R2-1=R2 R0=0? R2=0? 循环右移 循环左移 是 否 是 否 是 否 否 是 图3 程序流程图 单片机原理及系统课程设计报告 - 4 - 5 总结总结 按照单片机系统扩展与系统配置状况，单片机应用系统可分为最小系统、最 小功耗系统及典型系统。8051 单片机是 Intel 公司生产的，除无片内
6、ROM 外，其 余特性与 MCS-51 单片机基本一样。8051 单片机都采用 40 引脚的直插封装（DIP 方式） ， 在单片机的 40 条引脚中有 2 条专用于主电源的引脚， 2 条外接晶体的引脚， 4 条控制或与其它电源复用的引脚，32 条输入/输出（I/O）引脚。8051 单片机的引 脚除了电源、复位、时钟接入，用户 I/O 口外，其余管脚是为实现系统扩展而设置 的。因此，本控制循环灯实际上就是一个带有 8 个发光二极管的单片机最小应用 系统，即为由单片机 8051、发光二极管和必要的软件组成的单个单片机系统。此 系统利用单片机的 P1.0-P1.7 作为 8 段显示 LED 的段控码输入， 当位控线输入高电 平时对应的 LED 点亮。再利用单片机内部的定时器对每一个输出口的电平做时间 控制，实现每一个接口出现循环的高低电平，从而实现对每一个接口所接灯的循 环控制，使 8 盏灯各依次亮灭 10 次。 单片机原理及系统课程设计报告 -
